МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Конспект лекцій з фізики

Розділ : Основи молекулярної фізики і термодинаміки

2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Конспект лекцій з фізики

Розділ: Основи молекулярної фізики і термодинаміки

Розглянуто

на засіданні кафедри фізики

Протокол № 3 від 15. 11. 2010р.

Затверджено

навчально-видавничою радою ДонНТУ

Протокол № 5 від 06. 12.2010 р.

2010

УДК 53(071)

Конспект лекцій з фізики. Розділ: Основи молекулярної фізики і термо-динаміки (Укл: В.Г. Волинська, Т.І. Малашенко, Т.О.Савченко)

Донецьк : ДонНТУ. - 2010.-46с.

Конспект лекцій написаний у відповідності з базовою робочою програмою курсу загальної фізики , затвердженою на кафедрі фізики Донець-кого національного технічного університету для студентів технічного профілю. В посібнику викладені основи молекулярної фізики і термоди-наміки, розглянуті приклади розв’язання задач і наведені завдання для самостійного контролю знань.

Укладачі: В.Г. Волинська

Т.І.Малашенко

Т.О.Савченко

Рецензент О.В. Вєтчинов

Відповідальний за випуск В.О.Гольцов

Частина 2

ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ФІЗИКИ І ТЕРМОДИНАМІКИ

РОБОЧА ПРОГРАМА

курсу загальної фізики, розділ "Основи молекулярної фізики і термодинаміки"

1. Фізичні основи молекулярно-кінетичної теорії

Молекулярно-кінетичний і термодинамічний методи вивчення макро-скопічних систем . Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії.Молекулярно-кінетичне тлумачення температури. Рівняння стану ідеального газу. Газові закони як наслідок молекулярно-кінетичної теорії. Розподіл Максвелла. Швидкості газових молекул. Ідеальний газ у полі тя-жіння. Барометрична формула. Розподіл Больцмана.

2. Фізичні основи термодинаміки.

Термодинамічна система. Робота і теплота як форма обміну енергією між системами. Внутрішня енергія ідеального газу. Розподіл енергії за ступенями вільності. Перший закон термодинаміки. Застосування першого закону термодинаміки до аналізу оборотних процесів у газах. Теплоємність ідеального газу при різних ізопроцесах. Другий закон термодинаміки. Макро- і мікростан. Ентропія і її статистичний сенс. Рівність Клаузіуса для циклу і процесу. Теорема Карно. ККД ідеальної теплової машини.

З. Явища переносу

Ефективний діаметр, число зіткнень і середня довжина вільного пробігу мо-лекул. Явища переносу в газах. Рівняння переносу. Молекулярно-кінетичне трактування явищ переносу. Коефіцієнти переносу і їх аналіз.

4. Реальні гази

Рівняння стану реального газу (рівняння Ван-дер-Ваальса). Критичний стан. Внутрішня енергія реального газу.

Загальні положення

Молекулярна фізика вивчає будову і властивості речовини, виходячи з молекулярно-кінетичних уявлень, що

1) будь-яке тіло складається з великої кількості молекул;

2) молекули будь-якої речовини знаходяться у стані постійного теплового руху;

3) молекули взаємодіють між собою.

Молекулярна фізика розглядає властивості речовини як підсумковий результат дії молекул. При цьому вона користується статистичним методом, цікавлячись лише середніми величинами (середня швидкість молекул, середня енергія і т.п.)

Термодинаміка вивчає властивості тіл і явищ природи не цікавлячись їх мікроскопічною структурою. В основі термодинаміки лежать кілька фундаментальних законів, які виведені шляхом узагальнення великої сукупності експериментальних даних.

Підходячи до зміни стану речовини з різних точок зору (молекулярна фізика з мікроскопічного рівня, термодинаміка – з макроскопічного), вони взаємно доповнюють одна одну.